sposoby chłodzenia urządzeń elektronicznych o dużej gęstości

Krótkie wprowadzenie do technologii chłodzenia:

Technologia chłodzenia sprzętu przemysłowego jest w rzeczywistości technologią chłodzenia zmontowanego sprzętu elektronicznego o dużej gęstości. To zasada elektrycznego rozpraszania ciepła. Gdy temperatura jest zbyt wysoka podczas pracy urządzeń przemysłowych, konieczna jest ich konserwacja i ochrona poprzez zmniejszenie ich wydajności. Wraz z rozwojem technologii przemysłowej gęstość montażu automatyki przemysłowej stawała się coraz bliższa. Pokazuje to również, że w procesie produkcyjnym temperatura sprzętu będzie rosła wraz z operacją produkcyjną. Jeśli na czas nie zostaną podjęte działania zapobiegające wzrostowi temperatury, sprzęt elektroniczny z czasem ulegnie uszkodzeniu. Technologia chłodzenia zmontowanego sprzętu elektronicznego o dużej gęstości może schłodzić sprzęt w czasie, co może nie tylko zapewnić płynne działanie sprzętu, ale także przedłużyć żywotność sprzętu. Na etapie projektowania sprzętu elektronicznego możemy przeprowadzić kompleksową analizę pod kątem charakterystyki sprzętu elektronicznego i rodzaju elementów grzejnych, kaloryczności, środowiska pracy i innych czynników oraz określić, jaki tryb chłodzenia przyjąć.

Problemy z technologią chłodzenia:

Urządzenia elektroniczne będą generować ciepło podczas produkcji i eksploatacji. Naszym głównym celem jest zmniejszenie ciepła wytwarzanego przez sprzęt i technologię chłodzenia, aby rozproszyć ciepło w czasie. Jego celem jest kontrolowanie temperatury wszystkich elementów wewnątrz sprzętu elektronicznego, tak aby sprzęt elektroniczny nie mógł przekroczyć swojej maksymalnej dopuszczalnej temperatury pracy w określonym środowisku oraz zachować stabilną i wydajną pracę. Ze względu na dużą gęstość zmontowanych układów elektronicznych o dużej gęstości, skoncentrowane ciepło, złe środowisko pracy, w połączeniu z wpływem czynników, takich jak koszt i wybór komponentów, wiele urządzeń przemysłowych jest używanych w trudnych warunkach, więc system chłodzenia również stał się proste, więc problemy, przed którymi stoi dzisiejsza technologia chłodzenia, są poważniejsze.

Technologia chłodzenia zmontowanego sprzętu elektronicznego o dużej gęstości:

Technologia chłodzenia cieczą ścian bocznych. Technologia chłodzenia cieczą ścianek bocznych projektuje kanał chłodzący ciecz na bocznej ścianie szafy do montażu sprzętu elektronicznego o dużej gęstości. Jednocześnie przeciwległa ściana boczna jest wypełniona czynnikiem chłodzącym, aby utrzymać niską temperaturę na bocznej ścianie szafy poprzez wymianę ciepła. Ciepło wytwarzane przez chip sprzętu elektronicznego jest przekazywane do ściany bocznej przez wewnętrzną powłokę struktury modułu. Chłodziwo wewnątrz ścianki bocznej pochłania ciepło i wyprowadza je na zewnątrz sprzętu elektronicznego. Jego zasadę działania pokazano na rysunku. Chłodziwem jest na ogół woda, płyn chłodzący nr 65, nafta itp. Materiały te mają dobrą płynność i duże ciepło właściwe. Podczas procesu przepływu mogą pochłaniać dużą ilość ciepła z bocznej ściany szafki na sprzęt elektroniczny i odprowadzać ciepło ze sprzętu elektronicznego, aby zapewnić dobre środowisko pracy dla sprzętu elektronicznego.

Dzięki technologii chłodzenia cieczą. Technologia chłodzenia cieczą polega na zaprojektowaniu kanału chłodzenia cieczą w obudowie struktury modułu elektronicznego sprzętu o dużej gęstości, przepuszczeniu chłodziwa do skorupy i utrzymywaniu skorupy struktury modułu w niskiej temperaturze przez wymiennik ciepła. Ciepło wytwarzane przez chip sprzętu elektronicznego jest przekazywane do powłoki struktury modułu przez materiał interfejsu, a następnie przekazywane do chłodziwa przez powłokę rozpraszającą ciepło. Chłodziwo pochłania ciepło i wyprowadza je na zewnątrz sprzętu elektronicznego. Chłodziwo jest generalnie wykonane z tych samych materiałów, co chłodzenie cieczą ściany bocznej. W procesie przepływu cieczy może pochłaniać dużą ilość ciepła z powłoki struktury modułu i odprowadzać ciepło ze sprzętu elektronicznego, aby zapewnić dobre środowisko pracy dla chipa. W porównaniu z technologią chłodzenia cieczą ścianek bocznych, technologia chłodzenia cieczą może zabrać więcej ciepła.

Technologia chłodzenia mikrokanałowego. Ogólnie kanał o średnicy równoważnej większej niż 1 mm nazywany jest kanałem zwykłym, a kanał o średnicy równoważnej mniejszej niż 1 mm nazywany jest mikrokanałem. W porównaniu ze zwykłymi kanałami, największymi zaletami mikrokanalików są: duża powierzchnia wymiany ciepła oraz wysoka wydajność wymiany ciepła. Technologia chłodzenia mikrokanałowego może rozwiązać problem rozpraszania ciepła chipów o wysokim lokalnym zużyciu energii, projektując tradycyjny kanał płynowy w mikrokanał w obszarze skoncentrowanego ogrzewania zmontowanych modułów sprzętu elektronicznego o dużej gęstości.

Technologia chłodzenia z przemianą fazową. Opierając się na zasadzie, że materiały zmiennofazowe pochłaniają dużą ilość ciepła w procesie topienia ze stanu stałego do stanu ciekłego, a nawet gazowego, wzrost temperatury chipa w zmontowanym sprzęcie elektronicznym o dużej gęstości można opóźnić w pewnym czasie, więc że sprzęt elektroniczny może działać normalnie w określonym czasie. Materiały zmiennofazowe na ogół charakteryzują się wysokim utajonym ciepłem topnienia, wysoką pojemnością cieplną właściwą, wysoką przewodnością cieplną i brakiem korozji.

Materiał interfejsu o wysokiej przewodności cieplnej i niskim oporze cieplnym. Materiały o wysokiej przewodności cieplnej i niskim oporze cieplnym składają się głównie ze smaru silikonowego, żelu krzemionkowego, materiałów o przemianie fazowej, metali o przemianie fazowej itp. Materiały te mają wysoką przewodność cieplną i są bardzo miękkie . Dlatego zainstalowanie tego materiału między komponentami a zimnymi płytami może skutecznie poprawić przewodność cieplną i zmniejszyć opór cieplny wysokiego sprzętu elektronicznego, aby zapewnić normalne działanie sprzętu elektronicznego.

Sprzęt elektroniczny o dużej gęstości musi być chłodzony na czas podczas pracy. Lokalne gorące punkty można kontrolować, zmniejszając zużycie ciepła i wybierając efektywne metody rozpraszania ciepła. W projektowaniu trybu rozpraszania ciepła należy przyjąć różne tryby chłodzenia zgodnie z charakterystyką sprzętu, aby zapewnić normalne działanie sprzętu. Jednocześnie opór cieplny ścieżki można zmniejszyć, dodając materiały interfejsu o wysokiej przewodności cieplnej i niskim oporze cieplnym, aby zapewnić wysoką i niezawodną pracę sprzętu elektronicznego, przedłużyć żywotność i obniżyć koszty eksploatacji.